一种轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系及施工方法与流程

本发明属于轨道交通工程，具体涉及一种轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系及施工方法。

背景技术：

1、高质量发展目标下，多层次跨区域轨道交通融合发展是新的方向。在不同城市特征、不同交通需求条件下，城市轨道交通线网中各条线路有不同的功能定位和性能标准,从而对应不同的系统制式和运行时速。

2、在此背景下，先期建设的轨道交通线路多存在远期延伸或者与不同层级制式轨道衔接贯通的可能性，而由于线网规划建设的科学性与稳定性不够、规划前瞻性不足，调整反复较多等原因，后期建设线路的实施时间及系统制式难以提前确定，从而制约近期建设的末端车站给远期施工的盾构预留接入条件。

3、目前远期预留接口部位广泛应用的围护工法有地下连续墙，钻孔灌注桩+止水帷幕、trd\smw工法插入型钢、trd工法插入预制混凝土构件等。trd\smw工法内插型钢的方式因其内插型钢侧向抗弯刚度的限制，无法适用于15米以外的深基坑，如盲目加大型钢截面尺寸以增大抗弯刚度，经济性不足且自重增加吊装安全性，目前市面上普遍不采纳；地下连续墙，钻孔灌注桩+止水帷幕等工法普遍在盾构穿越范围内将普通钢筋替换为玻璃纤维筋，但钢筋和玻璃纤维筋存在较多u型扣件接头，连接部位整体可靠性较差，吊装过程中出现钢筋笼散架的现象时有发生，且钢筋砼地下连续墙、桩造价高，经济优势不强；trd工法内插预制混凝土构件方案中虽已采用中空构件减轻自重，但由于钢筋混凝土比重大的自身特性，现场施工对接控制难度较大，拼接精确度难以控制。

4、因此目前市面上普遍使用的围护工法使用场景、施工控制难度、经济安全性等方面无法有效兼顾。

5、目前远期预留接口部位的洞门结构做法为按照近期工程设计标准埋设相应直径的洞门环，后期对原洞门进行改造。先整体凿除明挖车站端墙内部结构及已预留钢环，再重新浇筑并埋置新钢环，该方案存在以下缺点：

6、1、施工周期长，过程中渗漏变形风险大

7、2、施工工序繁杂，内衬墙需设置临时支撑满足受力要求

8、3、既有结构废弃工程量大，不经济环保

9、4、改造、植筋等对既有运营结构受力及耐久性影响较大

10、综上，先期工程如何实现远期多层级制式的轨道衔接，满足不同直径盾构隧道的接入条件，规避目前常规做法的弊病，是一个待解决的难题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系，旨在解决现有技术存在的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系，包括：

4、基坑围护结构和主体内部结构；

5、所述基坑围护结构包括若干个地下墙节、墙节竖向接头板、接口管节和竖向接头箍，所述接口管节设于相邻的所述地下墙节之间，相邻的所述地下墙节通过所述墙节竖向接头板相连接形成墙幅，相邻的所述墙幅设置有所述接口管节，相邻的所述接口管节通过所述竖向接头箍连接；

6、所述基坑围护结构设于土层内；

7、所述主体内部结构设于所述基坑围护结构内，包括装配式洞门环和现浇封堵板；

8、所述装配式洞门环包括上半圆洞门环和下半圆洞门环，所述上半圆洞门环和下半圆洞门环相连接并形成洞门圈内圆形区域；

9、所述现浇封堵板包括设于所述洞门圈内圆形区域，包括筋网体以及覆盖所述筋网体的混凝土。

10、优选的，所述地下墙节的形状呈一字型以及呈l字型结构。

11、优选的，所述地下墙节的左右侧面设有能够与所述接口管节相配合的卡槽，所述地下墙节的上下侧面设有能够与所述墙节竖向接头板相配合的凹槽，在所述地下墙节的上端面设有固定凸起，在所述地下墙节的下端面设有能够与所述固定凸起相配合的固定凹孔；

12、在所述接口管节的上下两端面设有能够与所述竖向接头箍相配合的连接凸起；

13、在墙节竖向接头板以及竖向接头箍上设有与所述地下墙节及接口管节相连接的紧固螺栓。

14、优选的，所述上半圆洞门环和下半圆洞门环均包括若干个相拼接的预制块组件。

15、优选的，所述预制块组件包括筒板组件、端板组件和加劲板，其中所述端板包括若干个由内自外设置的弧形环板，所述筒板组件包括与所述弧形环板相连的弧形筒板件，所述加劲板连接于相邻的所述弧形筒板件。

16、优选的，所述筒板组件、端板组件和加劲板相连接并形成混凝土浇筑空间，所述混凝土浇筑空间设有混凝土，所述筒板组件、端板组件上设有与所述混凝土浇筑空间相通混凝土浇筑孔、排气孔；

17、所述端板组件上还设有用于安装远期盾构临时防水装置橡胶帘布板的固定孔；

18、所述筒板组件与所述端板组件之间设有用于连接的紧固螺栓。

19、优选的，所述筋网体包括若干个径向主筋和环向主筋，所述径向主筋和环向主筋相连接并形成圆形结构，所述径向主筋和环向主筋的材质为复合纤维筋体。

20、优选的，所述径向主筋的直径为22mm，相邻的最小间距为150mm，所述环向主筋的直径为20mm，相邻的间距为150mm。

21、本发明还包括一种轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系的施工方法，采用上述所述的轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系，所述施工方法的步骤如下：

22、s1、施工前的预制构件准备：

23、s11、根据基坑围护平面布置及分幅对所述地下墙节进行工厂化预制，包括预制呈一字型以及呈l字型结构，并生产所述墙节竖向接头板、接口管节和竖向接头箍、紧固螺栓等相关配件，相关构件及配件运输至现场后，通过所述竖向接头箍及所述紧固螺栓将多个所述接口管节连接成整体备用；

24、s12、根据远期规划接入的轨道制式对应的几种代表性直径对所述装配式洞门环进行工厂化预制，所述装配式洞门环运输至工程现场后，在所述装配式洞门环上安装紧固螺栓备用；

25、s2、施工前的场地准备：对施工范围进行场地平整、路面硬化等施工前准备；

26、s3、土体加固：结合基坑自身和周边环境选择合适的加固工法，对基坑沿边土体进行加固置换处理；

27、s4、墙节安装与拼装：

28、s41、墙节静压施工：在加固扰动土体初凝前，通过吊机将首幅墙幅的第一段地下墙节吊装至指定位置，在吊机的辅助下通过液压振动锤将地下墙节压入土体，保留顶部露出地面；

29、s42、上下墙节拼接：通过吊机将第二段地下墙节吊装至第一段地下墙节投影上方，并调整平面和高差确保第一段地下墙节上端面的固定凸起插入第二段地下墙节下端面的固定凹孔，安装墙节竖向接头板，将紧固螺栓插入墙节竖向接头板的预留孔洞旋转，并与地下墙节内的预埋套筒拧紧；

30、s43、地下墙成墙：通过液压振动锤继续压入拼接后的墙体至指定标高，以此类推完成相邻两幅墙体的施工；

31、s44、墙缝封闭：通过吊机将接口管吊装至相邻两幅墙体接缝位置，在吊机的辅助下通过液压振动锤将接口管压入土体至指定标高，至此相邻墙幅之间的接缝完全闭合；

32、s45、以此类推，完成整个基坑周边墙体和接口管的吊装、拼接及施工，最终形成完整闭合的基坑围护结构；

33、s5、基坑开挖及底板回筑：架设水平支撑体系，逐步开挖基坑至坑底标高后回筑内部结构底板及部分侧墙至预留洞门环底；

34、s6、装配式洞门环和现浇封堵板的安装：

35、s61、洞门定位放样：对预埋洞门环圆心及装配式洞门环的预制块组件拼接位置进行定位放样；

36、s62、下半圆洞门环安装固定：将下半圆洞门环的预制块组件上墙进行初始固定，对洞圈预制块拼缝、下半圆内弧直径及平整度等进行检查复核并根据结果进行调整，精度精确至1mm，确认定位后相邻的预制块组件之间采用紧固螺栓拼装连接，同时安装搭接防水；

37、s63、下半圆洞门环浇筑：浇筑盾构工作井范围内圆心标高以下的内衬结构，下半圆洞门环的预制块组件同步浇筑预埋入端墙内，将下半圆洞门环的预制块组件的混凝土浇筑空间采用自密实混凝土浇筑；

38、s64、上半圆洞门环安装固定：将上半圆洞门环的预制块组件上墙进行初始固定，并与上半圆洞门环的预制块组件进行拼装连接，对成环后洞圈内弧直径、整圆度、平整度进行复核并根据结果进行调整，精度精确至1mm，确认定位后上半圆门环、下半圆门环的预制块组件之间采用紧固螺栓拼装连接，同时安装搭接防水；

39、s65、上半圆洞门环浇筑：浇筑盾构工作井范围内圆心标高以上的内衬结构，上半圆门环的预制块组件同步浇筑预埋入端墙内，将下半圆洞门环的预制块组件的混凝土浇筑空间采用自密实混凝土浇筑，至此多种盾构直径的装配式洞门环预留完成；

40、s66、封堵板施工：清理已预埋洞门环外露面，在洞门圈内圆形区域安装筋网体。向洞门圈内圆形区域内浇筑标号c35自密实混凝土形成圆形封堵板，待达到设计强度后，拆模并完成盾构工作井主体内部结构剩余部分的回筑施工；

41、s7、工程完工。

42、10、根据权利要求9所述的轨道交通远期延伸接口的装配式预留体系的施工方法，其特征在于，所述步骤s7包括铺设顶板防水层，市政管线恢复，回填顶板上覆土，恢复路面，完成工程远期延伸接口预留。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果包括有：

44、(1)本发明解决了远期轨道工程的规划不确定性与近期工程实施之间的矛盾，可以根据远期多层级制式线路中不同的直径盾构隧道来预先设置不同尺寸的弧形环板，可以快速搭建装配式洞门环和现浇封堵板，从而可以满足不同直径盾构隧道的接入条件，可实现先期轨道交通工程对远期多层级制式线路的包容性预留效果。

45、(2)本发明所述方案通用性较强，可移植于所有公路、铁路等隧道工程的同类型工况。

46、(3)装配式洞门环以及基坑围护结构均可采用纤维增强复合材料，具有轻质高强、耐腐蚀、预制装配式及盾构直接切削的优点。

47、(4)本发明具有安全、经济、环保、永临结合的优点，规避了以往新工程接入时凿除既有结构及钢环、重新浇筑并埋置新钢环的问题，不产生废弃工程量；避免了改造、植筋等工序对既有运营结构受力及耐久性的影响，满足临时预留与永久使用性能和防水要求。